沉淀溶解平衡的應(yīng)用

1、一、沉淀的生成一、沉淀的生成(QKsp) 根據(jù)溶度積規(guī)則，在一定溫度下，難根據(jù)溶度積規(guī)則，在一定溫度下，難溶電解質(zhì)形成沉淀的必要條件是溶電解質(zhì)形成沉淀的必要條件是QKsp 。 因此要使某物質(zhì)以沉淀方式從溶液中因此要使某物質(zhì)以沉淀方式從溶液中析出，必須設(shè)法增大析出，必須設(shè)法增大Mn和和Am的濃度，的濃度，使平衡向生成沉淀方向移動。通常采用的使平衡向生成沉淀方向移動。通常采用的方法是加入適當(dāng)?shù)某恋韯?。方法是加入適當(dāng)?shù)某恋韯?MmAn (s) mMn(aq) nAm(aq) 1、沉淀的生成、沉淀的生成（1）應(yīng)用）應(yīng)用：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工：生成難溶電解質(zhì)的沉淀，是工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究

2、中業(yè)生產(chǎn)、環(huán)保工程和科學(xué)研究中除雜或提純除雜或提純物質(zhì)的重要方法之一。物質(zhì)的重要方法之一。(2)(2)原則：原則：生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且生成沉淀的反應(yīng)能發(fā)生，且 進行得越完全越好。進行得越完全越好。 QcKsp，生成沉淀，生成沉淀（3）常用方）常用方法法a、加沉淀劑：如沉淀加沉淀劑：如沉淀Cu2+、Hg2+等，以等，以Na2S、H2S做沉淀劑做沉淀劑Cu2+S2=CuS Hg2+S2HgS例：將例：將410-3molL-1的的AgNO3溶液與溶液與410-3molL-1的的NaCl溶液溶液等體積混合能否等體積混合能否有沉淀析出？有沉淀析出？ Ksp(AgCl)= 1.810-10分析：只有當(dāng)

3、分析：只有當(dāng) Qc Ksp時，離子才能生成時，離子才能生成沉淀沉淀C(Ag+)=2 10-3, c(Cl-)= 2 10-3 Qc=2 10-3 2 10-3 =4.0 10-6 1.810-10（2）b、調(diào)調(diào)pH法法如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)如：工業(yè)原料氯化銨中混有氯化鐵，加氨水調(diào)pH值值至至78氫氧化物氫氧化物開始沉淀時的開始沉淀時的pH值值（0.1mol/L）沉淀完全時的沉淀完全時的pH值值(10-5 mol/L)Cu(OH)24.676.67Fe(OH)31.482.81已知：已知：例：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，例：根據(jù)上表的數(shù)據(jù)，CuCl2中混有中混有少量少量Fe3+如何除去？如

4、何除去？例：如何控制如何控制pH值？（討論）值？（討論）加入加入氫氧化銅氫氧化銅或或堿式碳酸銅堿式碳酸銅或或氧化銅氧化銅，調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至，鐵離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵至，鐵離子全部轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去沉淀除去試劑選擇的原則：調(diào)節(jié)溶液的酸堿性，又不能引入新的雜質(zhì)1、誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應(yīng)、誤食可溶性鋇鹽，造成鋇中毒，應(yīng)盡快用盡快用5%的的Na2SO4溶液給患者洗胃溶液給患者洗胃2、精制食鹽時，可加入適量的、精制食鹽時，可加入適量的NaOH溶液除去氯化鈉中的溶液除去氯化鈉中的Mg2+ 請運用沉淀溶解平衡請運用沉淀溶解平衡的原理解釋下列事實的原理解釋下列事實 為什么不用為什么不用Na2CO3除去

5、除去Mg2+ 2、沉淀的溶解、沉淀的溶解（1）原理）原理設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)設(shè)法不斷移去溶解平衡體系中的相應(yīng)離子，離子，使使QcKsp,平平衡向沉淀溶解的方衡向沉淀溶解的方向移動向移動 MmAn (s) mMn(aq) nAm(aq) QcKsp（2）常用方法）常用方法(1) 生成弱酸生成弱酸CaCO3(s) Ca2+ + CO32-+HCO3-平 衡 移 動 方 向H+ + Cl-HClH+CO2 + H2OMg(OH)2可溶解在可溶解在NH4Cl溶液中，因為溶液中，因為NH4+導(dǎo)致導(dǎo)致OH-離子濃度降低離子濃度降低, (Mg(OH)2) Ksp(Mg(OH)2) ，引起沉淀溶解

6、。引起沉淀溶解。Mg(OH)2(s) + 2OH2NH42NH4Cl平衡 移動 方 向 + 2Cl2NH3H2OMg2+Fe(OH)3(s) Fe3+ + 3OH-+3H+ + 3Cl-3HCl3H2O平衡 移動 方 向（3）生成水生成水加入加入HCl后，生成后，生成H2O，OH-降低，降低， (Fe(OH)3) Ksp(Fe(OH)3) ，沉淀溶解。沉淀溶解。2. 生成配離子使沉淀溶解生成配離子使沉淀溶解由于由于Ag+可以和氨水中的可以和氨水中的NH3結(jié)合成難解離的結(jié)合成難解離的配離子配離子Ag(NH3)2+，使溶液中使溶液中Ag+降低，導(dǎo)降低，導(dǎo)致致AgCl沉淀溶解沉淀溶解AgCl(s)

7、Ag+ + Cl-+平衡 移動 方 向2NH3Ag(NH3)2+3. 發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解發(fā)生氧化還原反應(yīng)使沉淀溶解金屬硫化物像如金屬硫化物像如HgS、CuS等等Ksp值很小，值很小，不能溶于非氧化性酸。只能通過加入氧化劑，使不能溶于非氧化性酸。只能通過加入氧化劑，使某一離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)而降低其濃度，達到某一離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)而降低其濃度，達到溶解的目的。例如溶解的目的。例如CuS(Ksp = 1.27 10-36)可溶于可溶于HNO3，反應(yīng)如下反應(yīng)如下CuS Cu2+ + S2-HNO3S+ NO(CuS) CaCO3(s) Ca2+(aq) + CO32- (aq) 2HCO3

8、-+H2O+CO2溶洞的形成：溶洞的形成：CaCO3 + CO2+H2O = 2 HCO3- + Ca2+ 若換上有齲齒的牙若換上有齲齒的牙齒她還會那么美嗎齒她還會那么美嗎?沉沉淀溶解平衡表達式：淀溶解平衡表達式： CaCa5 5(PO(PO4 4) )3 3(OH) 5Ca(OH) 5Ca2+2+3PO+3PO4 43-3-+ +OHOH- - 殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)殘留在牙齒上的糖發(fā)酵會產(chǎn)生生有機酸有機酸能能與上述方程與上述方程式中的式中的OHOH- -反應(yīng)，平衡右移，造成反應(yīng)，平衡右移，造成齲齒。齲齒。為什么醫(yī)學(xué)上常用BaSO4作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”，而不用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇

9、餐”?學(xué)以致用 由于人體內(nèi)胃酸的酸性較強(pH0.9-1.5)，如果服下BaCO3,胃酸會與CO32-反應(yīng)生成CO2和水，使CO32-離子濃度降低，使Qc Ksp，使BaCO3的沉淀溶解平衡向右移動，使體內(nèi)的Ba2+濃度增大而引起人體中毒。BaCO3 Ba2+ + CO32- + H+CO2+H2O所以，不能用BaCO3作為內(nèi)服造影劑“鋇餐”。3、沉淀的轉(zhuǎn)化、沉淀的轉(zhuǎn)化 實驗實驗3- 43- 4 有白色沉淀析出有白色沉淀析出有白色沉淀轉(zhuǎn)變有白色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)辄S色為黃色有黃色沉淀轉(zhuǎn)變有黃色沉淀轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏珵楹谏?）規(guī)律）規(guī)律：溶解度小的沉淀溶解度小的沉淀趨趨向于生成溶解度更小向于生成溶解度更小的沉淀

10、的沉淀 兩種沉淀的溶解度差別越大，沉淀越容易轉(zhuǎn)化兩種沉淀的溶解度差別越大，沉淀越容易轉(zhuǎn)化（1）實質(zhì)）實質(zhì)：AgCl AgCl AgI AgI AgAg2 2S SI I- -S S2-2-溶解度溶解度/g1.510-4 310-7 1.310-16AgCl(s) AgAgCl(s) Ag+(aq)+Cl(aq)+Cl- -(aq)(aq)+I I- -(aq)(aq)AgI(s)AgI(s)沉淀溶解平衡的移動。沉淀溶解平衡的移動。沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用沉淀轉(zhuǎn)化的應(yīng)用CaSOCaSO4 4 CaCa2+2+ + + SOSO4 42 2- - + +CaCOCaCO3 3(s)(s)CaSOCaSO4

11、4 + + COCO3 32 2- - CaCOCaCO3 3 + +SOSO4 42 2- - NaNa2 2COCO3 3 COCO3 32 2- - + + 2Na2Na+ + 1 1、鍋爐的水垢中除了、鍋爐的水垢中除了CaCOCaCO3 3和和Mg(OH)Mg(OH)2 2外，還有外，還有CaSOCaSO4 4使得水垢結(jié)實，用酸很難快速除去，要快速使得水垢結(jié)實，用酸很難快速除去，要快速除去水垢，可以用飽和除去水垢，可以用飽和NaNa2 2COCO3 3溶液處理，使之轉(zhuǎn)化溶液處理，使之轉(zhuǎn)化為易溶于酸的為易溶于酸的CaCOCaCO3 3, ,而快速除去。而快速除去。（2 2）含氟牙膏的使含氟牙膏的使用可預(yù)防齲齒用可預(yù)防齲齒使用含氟牙膏，可以使難溶物轉(zhuǎn)化為更難溶物使用含氟